JP6892553B2 - 低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物、これを用いるタバコ、および低発火性シガレットペーパーの製造方法 - Google Patents
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Description
本願発明は、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物、これを用いるタバコ、および低発火性シガレットペーパーの製造方法が提供される。
一般に、タバコを製造するために、まず多様な種類の葉タバコ（ｌｅａｆ ｔｏｂａｃｃｏ）を所望の香りと味がするように配合して加工する。その後、加工された葉タバコが切り刻まれて刻みタバコ（ｃｕｔ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｆ）が製造され、刻みタバコがシガレットペーパー（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｐａｐｅｒ）により巻回されてフィルターのないシガレットが製造される。次いで、必要に応じてフィルターのないシガレットにフィルターを取付ける。
シガレットペーパーは、麻（ｆｌａｘ）、木材パルプなどで製造でき、燃焼する時に燃焼性とタバコの味が維持されることが要求される。シガレットフィルターは活性炭、香味物質などを含むことができ、単一のフィルターまたは多重フィルターから構成でき、シガレットフィルター巻紙（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｆｉｌｔｅｒ ｗｒａｐｐｉｎｇ ｐａｐｅｒ）によって巻回されている。シガレットカラム部とシガレットフィルターとはチップペーパー（ｔｉｐｐｉｎｇ ｐａｐｅｒ）によって連結され、チップペーパーは微細な孔を含むことができる。
シガレットペーパーは、適切な気孔率と燃焼性によって喫煙の際に目標タール（ｔａｒｇｅｔ ｔａｒ）および目標ニコチン（ｔａｒｇｅｔ ｎｉｃｏｔｉｎｅ）が達成されるように製造されるだけでなく、タバコ固有の喫味が付与されるように製造できる。
低発火性シガレットペーパーはバンド（ｂａｎｄ）形態のコーティング部を含むことができ、コーティングされたバンドの気孔率が低いため、タバコの燃焼がバンド部分に到達すれば刻みタバコに流入する酸素量が減少してタバコが消火される。
低発火性シガレットペーパーのコーティング部を形成するためのコーティング組成物およびこれを用いるタバコに関する韓国公開特許第２０１３−００４５１５７号公報は、アルファデンプン、マルトデキストリン（ｍａｌｔｏｄｅｘｔｒｉｎ）、エタノール、および水を含むコーティング組成物を開示する。但し、このようなコーティング組成物は、デンプン固有の老化特性によって２０℃以上の条件でコーティング組成物の特性を維持する期間が２ヶ月未満であることがあり、コーティング組成物が低温にさらされる場合には急激に老化して使用可能期間がさらに短くなることがある。また、このようなコーティング組成物は、高温乾燥時に低発火性能が低下することがあり、常温乾燥時にはシガレットペーパー上にコーティングされたコーティング組成物の乾燥が難しいことがある。また、このようなコーティング組成物は、回転などの動的な状態での粘度変化が大きいことがあり、これによってコーティング作業時のコーティング量が低下することがあり、作業性が低下することがある。
本願発明の一実施形態は、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の使用可能期間および寿命を延長させるためのものである。
本願発明の一実施形態は、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の常温および低温条件での粘度維持期間を延長させるためのものである。
本願発明の一実施形態は、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の動的粘度維持率を向上させるためのものである。
本願発明の一実施形態は、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物のシガレットペーパーに対するコーティング作業時、コーティング量を増大させ、コーティング量を一定に維持させるためのものである。
本願発明の一実施形態は、タバコの生産性および作業性を向上させるためのものである。
本願発明の一実施形態は、乾燥性を向上させて低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の常温乾燥を実現するためのものである。
本願発明の一実施形態は、低発火性シガレットペーパーの製造費用を節減させ、製造時間を短縮させるためのものである。
前記課題以外にも、具体的に言及されていない他の課題を達成するために本願発明による実施形態が使用できる。
本願発明の一実施形態による低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物は、アラビアガム１０重量％〜３０重量％、マルトース２５重量％〜３５重量％、エタノール１５重量％〜３０重量％、そして水１０重量％〜４０重量％を含む。
低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の粘度は、１００ｃＰｓ以上であり、１０００ｃＰｓ未満であってもよい。
低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の回転速度が約２０ｒｐｍから１００ｒｐｍに増加する場合の動的粘度維持率が８４％以上であってもよい。
本願発明の一実施形態によるタバコは、シガレットカラム部、およびシガレットカラム部を巻回しており、コーティング組成物が乾燥されて形成されたコーティング部を含む低発火性シガレットペーパーを含み、コーティング組成物は、アラビアガム１０重量％〜３０重量％、マルトース２５重量％〜３５重量％、エタノール１５重量％〜３０重量％、および水１０重量％〜４０重量％を含む。
シガレットフィルター部は、シガレットフィルター部をさらに含むことができる。
シガレットフィルター部は、少なくとも一つのフィルター部材をさらに含むことができる。
シガレットフィルター部は、吸着剤および香味剤を少なくとも一つ含むことができる。
本願発明の一実施形態による低発火性シガレットペーパーの製造方法は、コーティング組成物を製造するステップ、シガレットペーパーの一面にコーティング組成物をコーティングして排出するステップ、およびコーティング組成物がコーティングされたシガレットペーパーを加熱乾燥してバンド形態のコーティング部を形成することによって低発火性シガレットペーパーを製造するステップを含む。
ここで、コーティング組成物は、アラビアガム（ａｒａｂｉｃ ｇｕｍ）１０重量％〜３０重量％、マルトース２５重量％〜３５重量％、エタノール１５重量％〜３０重量％、および水１０重量％〜４０重量％を含む。
コーティング組成物を製造する段階は、アラビアガム、マルトース、エタノールおよび水の重量をそれぞれ測定する秤量ステップ、およびアラビアガム、マルトース、エタノールおよび水を混合する配合ステップを含むことができる。
配合ステップは、エタノールおよび水を混合して分散媒を製造するステップ、マルトースを分散媒に分散させる第１分散ステップ、アラビアガムを分散媒に分散させる第２分散ステップ、第２分散ステップを経た組成物を２５０ｒｐｍ〜３５０ｒｐｍの速度で回転させる１次均質化ステップ、および１次均質化ステップを経た組成物を４０℃以下に制御しながら、１５０ｒｐｍ〜２５０ｒｐｍの速度で回転させる２次均質化ステップを含むことができる。
第１分散ステップで、マルトースの単位分散量は１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎであり、回転速度は１７０００ｒｐｍ〜２００００ｒｐｍであり、第２分散ステップで、アラビアガムの単位分散量は１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎであり、回転速度は１７０００ｒｐｍ〜２００００ｒｐｍであってもよい。
コーティング部は二つ以上であり、二つ以上のコーティング部は互いに離隔されていてもよい。
本願発明の一実施形態による低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物、これを用いるタバコ、および低発火性シガレットペーパーの製造方法は、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の使用可能期間および寿命を延長させることができ、常温および低温条件で低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の粘度維持期間を延長させることができ、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の動的粘度維持率を向上させることができ、シガレットペーパーに対するコーティング作業時、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物のコーティング量を増大させて、コーティング量を一定に維持させることができ、タバコの生産性および作業性を向上させることができ、乾燥性を向上させて常温乾燥を実現することができ、製造費用を節減させ、製造時間を短縮させることができる。
添付図面を参照して本願発明の実施形態について、本願発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。本願発明は多様な異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。図面において、本願発明を明確に説明するために、説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の図面符号が使用された。また、広く知られている公知技術の場合、その具体的な説明は省略する。
図面において、様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるという時、これは他の部分の“真上に”ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の“直上に”あるという時には中間に他の部分がないことを意味する。逆に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“下に”あるという時、これは他の部分の“真下に”ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。他方、ある部分が他の部分の“真下に”あるという時には中間に他の部分がないことを意味する。
明細書全体で、ある部分がある構成要素を“含む”という時、これは特に反対になる記載がない限り他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
本願発明の実施形態によるシガレットペーパーおよびタバコについて図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図１は本願発明の一実施形態によるタバコを概略的に示す斜視図であり、図２は本願発明の一実施形態によるタバコを概略的に示す断面図であり、図３は本願発明の一実施形態によるタバコを概略的に示す断面図である。
図１および図２を参照すれば、タバコ（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ）１は、火によって燃焼するシガレットカラム部（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｃｏｌｕｍｎ ｐｏｒｔｉｏｎ）１０と、タバコの煙をフィルタリングするシガレットフィルター部（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｆｉｌｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）２０とを含む。シガレットカラム部１０はシガレットペーパー１９によって巻回されていてもよく、シガレットフィルター部２０はシガレットフィルター巻紙２８によって巻回されていてもよい。シガレットカラム部１０とシガレットフィルター部２０とは、チップペーパー（ｔｉｐｐｉｎｇ ｐａｐｅｒ）２９によって連結されていてもよい。タバコ１の周りは、ほぼ５ｍｍ〜ほぼ３０ｍｍであってもよい。シガレットフィルター部２０は省略されてもよい。
シガレットカラム部１０は、多様な方法によって加工された葉タバコから切り刻まれた刻みタバコ１１を含む。
シガレットフィルター部２０は、第１のフィルター部２１を含むことができる。第１のフィルター部２１は、アセテートトウ、紙などから形成できる。シガレットフィルター部２０は、２つ以上のフィルター部材（ｆｉｌｔｅｒ ｍｅｍｂｅｒ）を含む多重フィルターであってもよい。例えば、図３を参照すれば、シガレットフィルター部２０は、第２のフィルター部２２および第３のフィルター部２３を含むことができる。その他にも、シガレットフィルター部２０は、３つのフィルター部材、４つのフィルター部材を含むことができる。
シガレットフィルター部２０は、吸着剤、香味剤などを含むことができる。例えば、吸着剤は活性炭などであってもよく、香味剤はハーブ香り物質などであってもよい。多重フィルターで、１つ以上のフィルター部材は、吸着剤と香味剤とのうちの少なくとも一つを含むことができる。例えば、図３を参照すれば、第２のフィルター部２２および第３のフィルター部２３のうちの少なくとも一つは、吸着剤と香味剤のうちの少なくとも一つを含むことができる。
シガレットペーパー１９は、１つ以上のコーティング部（ｃｏａｔｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ）１８を含む。例えば、コーティング部１８は、バンド形態であってもよいが、その他にも多様な形態を有することができる。コーティング部１８の個数、厚さ、そして形態は多様に変形でき、複数のコーティング部１８の間隔も多様に変形できる。例えば、コーティング組成物を気孔率が約１０ｃｕ〜約１００ｃｕであるシガレットペーパー１９に塗布して、１本のタバコ１当り２つのバンドをシガレットカラム部１０の末端から１５ｍｍ、フィルター部２０から５ｍｍの間に約５ｍｍ〜約１０ｍｍの幅で形成することができる。
コーティング部１８はシガレットペーパー１９の気孔率を低下することができ、これにより、タバコの燃焼がコーティング部１８に到達すればシガレットカラム部１０に流入される酸素量が減少してタバコ１が消火される。コーティング部１８を含むシガレットペーパー１９を低発火性シガレットペーパーともいう。コーティング部１８にはコーティング組成物が塗布される。例えば、シガレットペーパー１９の気孔率は約１０ｃｕ〜約１００ｃｕであってもよく、コーティング部１８の気孔率は約３ｃｕ〜約２０ｃｕであってもよい。シガレットペーパーの基材紙（ｂａｓｅ ｐａｐｅｒ）の厚さは約３０μｍ〜約１００μｍであってもよく、基材紙の坪量は約１５ｇ／ｍ2〜約８０ｇ／ｍ2であってもよい。コーティング部１８の厚さは約５μｍ以下であってもよく、コーティング部１８の坪量は約１５ｇ／ｍ2以下であってもよい。シガレットペーパー１９およびコーティング組成物全体重量に対するコーティング組成物の重量比率は、ほぼ４０重量％以下であってもよい。コーティング部１８がバンドの形態である場合、バンド１つ当りのコーティング組成物の質量はほぼ２．５ｍｇ以下であってもよい。
コーティング組成物は、アラビアガム（ａｒａｂｉｃ ｇｕｍ）、マルトース（ｍａｌｔｏｓｅ）、エタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）、および水を含む。
アラビアガムは、アラビアゴムノキの樹液を乾燥し、脱塩して製造できる。
アラビアガムは、シガレットペーパー１９に含まれている気孔を塞いで酸素供給を遮断することによって、コーティング組成物の低発火性能を実現することができる。
アラビアガムは高濃度でも相対的に低い粘度（粘性）を有することができ、これによって低粘性状態での濃度調節が容易になり得る。したがって、低粘度および高濃度特性を有するコーティング組成物が製造でき、コーティング組成物のコーティング濃度調節を通じて燃焼強度を容易に制御することができる。
アラビアガムは水に対して大きい溶解度を有することができて、コーティング組成物の分散安定性が向上でき、これによって均一な組成および濃度を有するコーティング部１８が形成できる。また、アラビアガムを含むコーティング組成物は従来のコーティング組成物に比べて高温での乾燥速度が高くなり得る。したがって、実施形態によるコーティング組成物は、コーティング工程の作業性を向上させることができる。
アラビアガムは老化現象を減少させることができ、これによって従来のアルファデンプンを含むコーティング組成物に比べてコーティング組成物の使用可能期間、保管期間、粘度維持期間、または寿命が延長できる。また、コーティングローラーが動作する動的な状況での動的粘度維持率が向上でき、約２℃程度の低温環境で発生することがある粘度変化を著しく減少できる。
また、アラビアガムは耐熱性に優れて高温条件でも性能が維持でき、乾燥工程での燃焼時に異臭発生が低減できる。
アラビアガムは、コーティング組成物全体に対して、約１０重量％〜約３０重量％が含まれてもよい。このような範囲内でコーティング組成物の分散安定性が向上し乾燥速度が上昇してコーティング工程の作業性がさらに向上でき、低粘度維持期間を大きく延長でき、粘度維持率を顕著に向上でき、老化現象が減少して寿命を延長できる。
マルトースは、シガレットペーパー１９に含まれている気孔を塞いで酸素供給を遮断することによって、アラビアガムと同様にコーティング組成物の低発火性能を実現することができる。但し、マルトースの平均サイズはアラビアガムの平均サイズに比べて小さいので、マルトースは相対的に直径またはサイズが小さい微細気孔を遮断することができる。
また、マルトースは、アラビアガムの老化速度を効果的に低下することができ、コーティング組成物の老化速度を顕著に遅延させることができる。したがって、従来のマルトデキストリンを含むコーティング組成物に比べて粘度維持期間を延長させることができ、粘度維持率を向上させることができ、約２℃程度の低温にさらされた場合にも粘度変化を最小限に抑えることができる。
また、マルトースは、エタノールに溶解でき、エタノールと共に使用される場合、コーティング組成物の粘度を低下させることができ、コーティング組成物の構成成分間の結合力を高めることができる。また、マルトースを含むコーティング組成物は、従来のコーティング組成物に比べて高温での乾燥速度が高いものであり得る。したがって、実施形態によるコーティング組成物は、コーティング工程の作業性を向上させることができる。
マルトースは、コーティング組成物全体に対して約２５重量％〜約３５重量％含まれてもよい。このような範囲内で、低粘度維持期間を大きく延長でき、粘度維持率を顕著に向上でき、老化現象が著しく減少して寿命を延長でき、コーティング工程の作業性を向上できる。
エタノールは、コーティング組成物の固形分含量を増加させることができ、エタノールの含量を調節してコーティング組成物の粘度を調節することができる。
また、エタノールはコーティング組成物の表面張力を低下させることによってコーティング作業でコーティングローラーとコーティング組成物との親和力を高めることができ、これによってコーティング量を増加でき、コーティング量が一定に維持されてコーティング作業性を向上でき、低発火性能を向上できる。
また、エタノールは、コーティング組成物の乾燥性を向上させることができ、高温での乾燥速度を高めることができ、これによってコーティング工程の作業性を向上させることができ、シガレットペーパーに水が吸収されて強度が低下される現象を減少させることができる。
エタノールは、コーティング組成物全体に対して約１５重量％〜約３０重量％使用でき、このような範囲内でコーティング組成物の粘度が適切に維持でき、コーティング工程の作業性がさらに向上されてタバコの生産性を増大でき、タバコの低発火性能をさらに向上できる。
水は、コーティング組成物で他の構成成分の濃度またはコーティング組成物の濃度を調節するために使用できる。また、シガレットペーパー１９のコーティング組成物に対する吸収性を向上させることができる。
水は、コーティング組成物全体に対して約１０重量％〜約４０重量％使用することができる。このような範囲内でコーティング組成物の濃度および粘度調節がより容易であり得る。
コーティング組成物によって発生される多様な効果は、コーティング組成物の各成分が単独で存在する時に比べて、全ての構成成分が混合されている時さらに顕著に現れることになる。前述の多様な効果は各構成成分の組合せによって発生でき、各構成成分の組合せによってシナジー効果が発生できる。
実施形態による低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物は、約１０重量％〜約３０重量％のアラビアガム、約２５重量％〜約３５重量％のマルトース、約１５重量％〜約３０重量％のエタノール、そして約１０重量％〜約４０重量％の水を含むことができる。このような範囲内で、コーティング組成物の使用可能期間および寿命をさらに延長でき、常温（約２５℃）および低温（約２℃）条件でコーティング組成物の粘度維持期間を大きく延長できる。また、回転軸によって所定の回転速度で回転される場合のコーティング組成物の粘度維持率を示す動的粘度維持率をさらに向上できる。また、前述の範囲内で、シガレットペーパーに対するコーティング作業時、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物のコーティング量を増大でき、コーティング量を一定に維持でき、乾燥性が向上されてコーティング作業性を向上でき、タバコの生産性および作業性を向上できる。
コーティング組成物は、クエン酸（ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ）、酒石酸（ｔａｒｔａｒｉｃ ａｃｉｄ）、乳酸（ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）、リンゴ酸（ｍａｌｉｃ ａｃｉｄ）およびアスコルビン酸（ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ）のうちの一つ以上をさらに含むことができる。このような物質は、コーティング組成物の腐敗や変質を減少させてコーティング組成物の使用可能寿命または保存期間を延長させることができる。
コーティング組成物は、安息香酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｂｅｎｚｏａｔｅ）、ソルビン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｓｏｒｂａｔｅ）、グレープフルーツ種子抽出物（ｇｒａｐｅｆｒｕｉｔ ｓｅｅｄ ｅｘｔｒａｃｔ）およびシナモン抽出物（ｃｉｎｎａｍｏｎ ｅｘｔｒａｃｔ）のうちの一つ以上をさらに含むことができる。このような物質は、コーティング組成物の腐敗や変質を減少させてコーティング組成物の使用可能寿命または保存期間を延長させることができる。また前述したクエン酸、酒石酸、乳酸、リンゴ酸またはアスコルビン酸などの物質と共に使用される場合、コーティング組成物の寿命をさらに向上させることができる。
コーティング組成物は、キサンタンガム（ｘａｎｔｈａｎ ｇｕｍ）、グアーガム（ｇｕａｒ ｇｕｍ）、アミロペクチン（ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ）およびエステルデンプン（ｓｔａｒｃｈ ｅｓｔｅｒ）のうちの一つ以上をさらに含むことができる。キサンタンガム、グアーガム、アミロペクチン、エステルデンプンなどは補助的にコーティング組成物の粘度を低下させ、構成成分の分散性を向上させて、コーティング組成物の使用可能期間を延長させることができる。
コーティング組成物の粘度は、適切に調節される必要があり、実施形態による低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の粘度は約１００ｃＭｓ以上であり、約１０００ｃＭｓ未満であってもよい。
コーティング組成物は、シガレットペーパー１９の内部の空隙を満たすので、コーティング組成物の粘度が過度に低ければ、シガレットペーパー１９の光学的特性および低発火特性が低下することがある。例えば、コーティング組成物の粘度が約１００ｃＰｓ未満である場合、シガレットペーパー１９の白色度および不透明度が減少することがあり、コーティング組成物のシガレットペーパー内浸透速度が増加（拡散係数が増加）することによって、シガレットペーパーの表面に残っているアラビアガムおよびマルトースの量が減少して空隙遮断能力または低発火性能が減少することがある。また、コーティング組成物の粘度が約１００ｃＰｓ未満である場合、コーティング組成物の動的粘度維持率が著しく減少することがある。
ここで、動的粘度維持率に関し、コーティング組成物は、コーティングローラー（ｒｏｌｌｅｒ）などの回転装置によってシガレットペーパー１９にコーティングできる。回転速度が上昇する場合などの動的条件で粘度が変化する場合には、コーティング部１８が不均一な濃度で形成され、低発火性能が低下し、工程作業性が低下する問題点が発生することがある。したがって、動的な状態でのコーティング組成物の粘度変化が最少化されてこのコーティングが安定的に行われ得る。
コーティング組成物の粘度が過度に高い場合にも、動的粘度維持率が低下することがある。例えば、コーティング組成物の粘度が約１０００ｃＰｓ以上である場合には、コーティング組成物の動的粘度維持率が著しく減少することがあり、これによって不均一な形態およびコーティング部１８の濃度が形成されることがあり、コーティング工程作業性が低下することがある。
コーティング組成物の粘度が約１００ｃＰｓ以上であり、約１０００ｃＰｓ未満に調節された場合において、コーティング組成物の回転速度が約２０ｒｐｍから１００ｒｐｍに増加する場合の動的粘度維持率は約８４％以上であってもよく、コーティング組成物の回転速度が約２０ｒｐｍから１００ｒｐｍに増加する場合の拡散係数は約０．１５以下であってもよい。このような範囲内で、コーティング組成物のコーティング工程が安定的に行われ、シガレットペーパー１９に転移されるコーティング量が多くなり、コーティング量が一定に維持できる。
他方、シガレットペーパーは、水との接触時に強度が低下する特性を有する。したがって、従来のコーティング組成物をシガレットペーパーにコーティングした後には水分を除去するために乾燥設備を使用している。この時、乾燥工程は主に約２００℃以上の高温条件で行われることがあり、これによって、タバコ製造費用および時間が増加することがあり、低発火性能が減少するなどコーティング組成物が変質する恐れがある。また、従来のコーティング組成物は、常温条件（約２５℃）では乾燥が行われないことがある。
反面、実施形態によるコーティング組成物の場合、乾燥性に優れ、高温条件での乾燥速度が従来のコーティング組成物の乾燥速度に比べて相対的に非常に速くなり得る。また、従来のコーティング組成物と異なり、実施形態によるコーティング組成物の場合には常温条件でも乾燥できる。したがって、別途、乾燥設備が不必要になり、これによってタバコの製造費用および時間が節約され、コーティング組成物の性質が一定に維持できる。
一方、実施形態による低発火性シガレットペーパーの製造方法は、コーティング組成物を製造するステップ、シガレットペーパーの一面にコーティング組成物をコーティングして排出するステップ、およびコーティング組成物がコーティングされたシガレットペーパーを加熱乾燥してバンド（ｂａｎｄ）形態のコーティング部を形成することによって低発火性シガレットペーパーを製造するステップを含む。
ここで、コーティング組成物は、アラビアガム１０重量％〜３０重量％、マルトース２５重量％〜３５重量％、エタノール１５重量％〜３０重量％、そして水１０重量％〜４０重量％を含む。
まず、コーティング組成物を製造する段階が行われる。
コーティング組成物を製造するステップは、構成成分の秤量ステップ、配合ステップ、コーティング組成物の粘度検査ステップおよびコーティング組成物の排出ステップを含むことができる。
秤量ステップは、コーティング組成物を構成する各構成成分の重量を測定するステップである。ここで、アラビアガム、マルトースおよびエタノールの重量が水の重量に比べて大きいほどコーティング組成物の粘度を増加できる。また、低発火性コーティング組成物が使用される時、低発火性能を発揮すると同時に乾燥性などの生産性を向上させるためには、コーティング組成物の構成成分であるアラビアガム、マルトース、エタノール、水などの重量比率が非常に重要なものであり得る。
配合ステップは、既に設定された組成比によって各構成成分を混合するステップである。
配合ステップは、分散媒準備ステップ、第１分散ステップ、第２分散ステップ、１次均質化ステップ、そして２次均質化ステップを含むことができる。
まず、分散媒準備ステップは、水とエタノールを混合して分散媒を製造するステップである。この時、分散媒の温度は約２５℃〜約３５℃で維持でき、このような範囲内で混合時に発生される温度の影響を最少化できる。
第１分散ステップは、前述の分散媒を回転させながらマルトースを分散させるステップである。ここで、単位分散量は約１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜約２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎであってもよく、分散媒の回転速度は約１７０００ｒｐｍ〜約２００００ｒｐｍであってもよい。このような範囲内でマルトースが分散媒に効果的に均一に分散できる。
第２分散ステップは、第１分散ステップを経た組成物を回転させながらアラビアガムを分散させるステップである。この時、単位分散量は１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜約２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎであってもよく、組成物の回転速度は約１７０００ｒｐｍ〜約２００００ｒｐｍであってもよい。このような範囲内でアラビアガムが組成物に効果的に均一に分散できる。
次いで、１次均質化ステップは、第２分散ステップを経た組成物の全部分で粘度が均一化されるように、二重十字型インペラーなどの装備を活用して約２５０ｒｐｍ〜約３５０ｒｐｍの速度で組成物を回転させるステップである。このような範囲内で、アラビアガムおよびマルトースが分散媒に均一に分散でき、粘度が均一に形成できる。この時、回転によって組成物の温度が上昇することがある。
２次均質化ステップは、１次均質化ステップを経た組成物の温度を約４０℃以下に下降させ、ホモミキサー（ｈｏｍｏｍｉｘｅｒ）などの装備を活用して約１５０ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍの速度で組成物を回転させるステップである。このような範囲内で、アラビアガムおよびマルトースが分散媒に均一に分散でき、粘度が均一に形成できる。
バンド形態のコーティング部が均一に形成されるためには、コーティング組成物の粘度が全ての部分（部位）で均一に維持されることが非常に重要である。粘度検査ステップおよびコーティング組成物の排出ステップは、粘度が均一化されたコーティング組成物の粘度を、検査を通じて最終確認した後に排出するステップである。
次いで、準備されたシガレットペーパーにコーティング組成物をコーティングしてシガレットペーパーを排出するステップが行われる。
例えば、ロール形態に巻かれているシガレットペーパーがローラーを通じてコーティング装置に供給され、コーティング組成物もローラーを通じてシガレットペーパーにコーティングできる。
その後、コーティング組成物がコーティングされたシガレットペーパーを加熱乾燥してバンド形態のコーティング部１８を形成することによって低発火性シガレットペーパーを製造する段階が行われる。加熱は別途の加熱装置を通じて行われてもよい。
ここで、コーティング部１８の個数、厚さ、そして形態は多様に変形でき、複数のコーティング部１８の間隔も多様に変形できる。
以下では、実施例を挙げて本願発明についてさらに詳細に説明するが、下記の実施例は本願発明の実施例に過ぎず、本願発明が下記の実施例に限定されるのではない。
マルトースとアラビアガムの最適な単位分散量設定の実験
アラビアガム、マルトース、エタノールおよび水をそれぞれ組成比によって秤量した後、水とエタノールを混合して分散媒を製造し、加熱または冷却を通じて分散媒の温度を約３０℃に維持する。
このような分散媒にインペラーを用いて約１８０００ｒｐｍの回転速度を維持しながら多様な単位分散量でマルトースを分散させて粘度を測定した（第１分散ステップ）。次いで、約１８０００ｒｐｍの回転速度を維持しながら多様な単位分散量でアラビアガムを分散させて粘度を測定した（第２分散ステップ）。結果は、下記表１に示した。
表１を参照すれば、マルトースの単位分散量が１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎであり、アラビアガムの単位分散量が１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎである場合、組成物の粘度が１００ｃＰｓより大きく１０００ｃＰｓより小さいということが分かる。
実施例１
アラビアガム、マルトース、エタノールおよび水をそれぞれ組成比によって秤量した後、水とエタノールを混合して分散媒を製造し、加熱または冷却を通じて分散媒の温度を約３０℃で維持させる。
アラビアガム、マルトース、エタノールおよび水をそれぞれ組成比によって秤量した後、水とエタノールを混合して分散媒を製造し、加熱または冷却を通じて分散媒の温度を約３０℃で維持させる。
このような分散媒にインペラーを用いて約１８０００ｒｐｍの回転速度および約１５ｇ／Ｌ／ｍｉｎの単位分散量でマルトースを分散させる。次いで、約１８０００ｒｐｍの回転速度および約１５ｇ／Ｌ／ｍｉｎの単位分散量でアラビアガムを分散させる。この時、回転によって組成物の温度が上昇することがあり、約４５℃を超過しないように制御する。
その後、二重十字型インペラーを使用して組成物を約３００ｒｐｍの速度で回転させて粘度を均一化する。その後、均質化された混合物の温度を約３０℃に下降させ、ホモミキサーを使用して組成物を約２００ｒｐｍの速度で回転させる。
この時、コーティング組成物の組成は、アラビアガム１５重量％、マルトース３５重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％である。
実施例２
コーティング組成物の組成がアラビアガム２０重量％、マルトース３０重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％であることを除いては実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
コーティング組成物の組成がアラビアガム２０重量％、マルトース３０重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％であることを除いては実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
実施例３
コーティング組成物の組成がアラビアガム２５重量％、マルトース２５重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％であることを除いては実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
コーティング組成物の組成がアラビアガム２５重量％、マルトース２５重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％であることを除いては実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
実施例４
実施例１で製造されたコーティング組成物を気孔率が６０ｃｕであるシガレットペーパーに塗布して、幅が７ｍｍであるバンド２つが２０ｍｍ間隔でシガレットペーパーに形成される。バンドの気孔率は４．５ｃｕである。製造されたシガレットペーパーを用いてタバコを製造する。
実施例１で製造されたコーティング組成物を気孔率が６０ｃｕであるシガレットペーパーに塗布して、幅が７ｍｍであるバンド２つが２０ｍｍ間隔でシガレットペーパーに形成される。バンドの気孔率は４．５ｃｕである。製造されたシガレットペーパーを用いてタバコを製造する。
比較例１
コーティング組成物の組成がアラビアガム１０重量％、マルトース４０重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％であることを除いては実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
コーティング組成物の組成がアラビアガム１０重量％、マルトース４０重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％であることを除いては実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
比較例２
アラビアガム、エタノールおよび水をそれぞれ組成比によって秤量した後、水とエタノールを混合して分散媒を製造し、加熱または冷却を通じて分散媒の温度を約３０℃に維持させる。
アラビアガム、エタノールおよび水をそれぞれ組成比によって秤量した後、水とエタノールを混合して分散媒を製造し、加熱または冷却を通じて分散媒の温度を約３０℃に維持させる。
このような分散媒にインペラーを用いて約１８０００ｒｐｍの回転速度および約３２ｇ／Ｌ／ｍｉｎの単位分散量でアラビアガムを分散させる。この時、回転によって組成物の温度が上昇することがあり、約４５℃を超過しないように制御する。
その後、二重十字型インペラーを使用して組成物を約３００ｒｐｍの速度で回転させて粘度を均一化する。その後、均質化された混合物の温度を約３０℃に下降させ、ホモミキサーを使用して組成物を約２００ｒｐｍの速度で回転させる。
この時、コーティング組成物の組成は、アラビアガム５０重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％である。
比較例３
アルファデンプン、マルトデキストリン（ｍａｌｔｏｄｅｘｔｒｉｎ）、エタノールおよび水をそれぞれ組成比によって秤量した後、水とエタノールを混合して分散媒を製造する。このような分散媒に約３００００ｒｐｍの回転速度でマルトデキストリンとアルファデンプンを順次添加する。分散温度は約３０℃である。
アルファデンプン、マルトデキストリン（ｍａｌｔｏｄｅｘｔｒｉｎ）、エタノールおよび水をそれぞれ組成比によって秤量した後、水とエタノールを混合して分散媒を製造する。このような分散媒に約３００００ｒｐｍの回転速度でマルトデキストリンとアルファデンプンを順次添加する。分散温度は約３０℃である。
この時、コーティング組成物の組成は、アルファデンプン１５重量％、マルトデキストリン３５重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％である。
比較例４
コーティング組成物がマルトースではなくマルトデキストリンを含むことを除いては、実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
コーティング組成物がマルトースではなくマルトデキストリンを含むことを除いては、実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
この時、コーティング組成物の組成は、アラビアガム１５重量％、マルトデキストリン３５重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％である。
比較例５
コーティング組成物がマルトースではなくソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）を含むことを除いては、実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
コーティング組成物がマルトースではなくソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）を含むことを除いては、実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
この時、コーティング組成物の組成は、アラビアガム１５重量％、ソルビトール３５重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％である。
比較例６
コーティング組成物がマルトースではなく、スクロース（ｓｕｃｒｏｓｅ）を含むことを除いては、実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
コーティング組成物がマルトースではなく、スクロース（ｓｕｃｒｏｓｅ）を含むことを除いては、実施例１と同様な方法でコーティング組成物を製造する。
この時、コーティング組成物の組成は、アラビアガム１５重量％、スクロース３５重量％、エタノール２５重量％、水２５重量％である。
比較例７
比較例３で製造されたコーティング組成物を気孔率が６０ｃｕであるシガレットペーパーに塗布して、幅が７ｍｍであるバンド２つが２０ｍｍ間隔でシガレットペーパーに形成される。バンドの気孔率は３．１ｃｕである。製造されたシガレットペーパーを用いてタバコを製造する。
比較例３で製造されたコーティング組成物を気孔率が６０ｃｕであるシガレットペーパーに塗布して、幅が７ｍｍであるバンド２つが２０ｍｍ間隔でシガレットペーパーに形成される。バンドの気孔率は３．１ｃｕである。製造されたシガレットペーパーを用いてタバコを製造する。
比較例８
比較例４で製造されたコーティング組成物を使用して比較例７と同様な方法でタバコを製造する。
比較例４で製造されたコーティング組成物を使用して比較例７と同様な方法でタバコを製造する。
比較例９
比較例５で製造されたコーティング組成物を使用して比較例７と同様な方法でタバコを製造する。
比較例５で製造されたコーティング組成物を使用して比較例７と同様な方法でタバコを製造する。
比較例１０
比較例６で製造されたコーティング組成物を使用して比較例７と同様な方法でタバコを製造する。
比較例６で製造されたコーティング組成物を使用して比較例７と同様な方法でタバコを製造する。
１次均質化ステップおよび２次均質化ステップによるコーティング組成物の粘度均質性の比較
実施例１において、マルトースとアラビアガムを分散媒に分散させた直後に組成物の部位別（位置別）サンプル（ｓａｍｐｌｅ）を採取して粘度を測定し、組成物を約３００ｒｐｍの速度で回転させる１次均質化段階を経た組成物の部位別サンプルを採取して粘度を測定し、１次均質化ステップを経た組成物の温度を約３０℃に下降させ、約２００ｒｐｍの速度で回転させる２次均質化ステップを経た組成物の部位別サンプルを採取して粘度を測定し、各粘度測定結果を比較したグラフを図４に示した。
図４を参照すれば、総４０回のサンプリングによる粘度測定の結果、マルトースおよびアラビアガムの分散直後の部位別粘度に比べて、１次均質化ステップおよび２次均質化ステップを経た後、組成物の各部位別に粘度がより均質に形成されたことを把握することができる。
時間経過によるコーティング組成物の粘度変化の測定
２５℃、２０ｒｐｍの条件で、時間経過による実施例１と比較例３のコーティング組成物の粘度変化を測定した結果を下記表２に示した。この時、粘度測定はＢｒｏｏｋＦｉｅｌｄ、Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｎｏ．３機器で行われた。
表２を参照すれば、比較例３によるコーティング組成物は、３ヶ月以後の粘度が測定可能範囲の約１００００ｃＰｓを超過して粘度測定および使用が不可能であった。
反面、実施例１によるコーティング組成物の場合、１０ヶ月間３３０ｃＰｓ程度の粘度を一定に維持するのを見ることができる。したがって、実施例１によるコーティング組成物の粘度維持期間、使用可能期間および寿命が顕著に延長されたのを確認することができる。
低温条件で時間経過によるコーティング組成物の粘度変化測定
２℃、２０ｒｐｍの条件で、時間経過による実施例１と比較例３のコーティング組成物の粘度変化を測定した結果を下記表３に示した。
表３を参照すれば、比較例３によるコーティング組成物は、４時間経過時、粘度が過度に高まって変質し、測定および使用が不可能であった。
反面、実施例１によるコーティング組成物の場合、相対的に顕著に低い粘度を６ヶ月間維持した。
これから、比較例によるコーティング組成物が低温に露出されれば非常に早い時間内に変質するのに反し、実施例１によるコーティング組成物の場合、時間経過による粘度変化が殆どないことを見ることができ、約２℃程度の低温条件でも粘度変化が殆どなく保管温度によってほとんど影響を受けないことを確認することができる。したがって、実施例によるコーティング組成物は既存のコーティング組成物に比べて寿命が大きく伸長され、低温条件での粘度維持率および安定性が顕著に向上したことが分かる。
コーティング組成物の最適粘度設定実験
２５℃、２０ｒｐｍの開始条件で、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、および比較例２によるコーティング組成物の動的粘度維持率および拡散係数を測定した結果を下記表４に示した。
ここで、拡散係数は、二つのチャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）の間に分析試料を入れてそれぞれのチャンバーに異なる種類の気体を供給した後、試料を通過して確認された反対面の気体濃度をチェックする方式で測定された。拡散係数が小さいほど試料を通過した気体量が少ないのを示し、これは、試料がシガレットペーパーにコーティングされる場合、コーティング量が多く均一にコーティングできるということを意味する。
表４を参照すれば、２０ｒｐｍの回転条件で、比較例１によるコーティング組成物の粘度は８７ｃＰｓ、実施例１によるコーティング組成物の粘度は２１０ｃＰｓ、実施例２によるコーティング組成物の粘度は３９０ｃＰｓ、実施例３によるコーティング組成物の粘度は７５０ｃＰｓ、比較例２によるコーティング組成物の粘度は１０５０ｃＰｓとそれぞれ測定された。
ここで、回転速度を１００ｒｐｍに増加させた時の粘度維持率（動的粘度維持率）を測定した結果、比較例１および比較例２によるコーティング組成物は相対的に低い粘度維持率を示したが、実施例１〜実施例３によるコーティング組成物の場合、約８４％以上の高い動的粘度維持率を示すのを確認することができる。
したがって、実施例によるコーティング組成物の場合、コーティングローラーが高速で回転しても粘度低下が発生せず、シガレットペーパーに転移されるコーティング組成物の量が一定に維持されるので、コーティング作業性が向上するのを予測することができる。
また、比較例１および比較例２によるコーティング組成物の場合、相対的に高い拡散係数を有するのに対し、実施例１〜実施例３によるコーティング組成物の場合、拡散係数が約０．１５以下であるのを見ることができる。
したがって、実施例によるコーティング組成物の低い拡散係数値を通じてシガレットペーパーへのコーティング量が相対的に多いという事実が分かり、製造時間が短縮され、製造原価が節減され、タバコの生産性が向上するのを予測することができる。
コーティング組成物の成分別動的粘度維持率測定実験
２５℃、２０ｒｐｍの開始条件で、実施例１、比較例３、比較例４、比較例５、そして比較例６によるコーティング組成物の動的粘度維持率を測定した結果を下記表５に示した。
表５を参照すれば、２０ｒｐｍ回転条件で、比較例３によるコーティング組成物の粘度は１９５０ｃＰｓ、比較例４によるコーティング組成物の粘度は２００ｃＰｓ、比較例５によるコーティング組成物の粘度は２５０ｃＰｓ、実施例３によるコーティング組成物の粘度は７５０ｃＰｓ、比較例２によるコーティング組成物の粘度は１０５０ｃＰｓと測定された。
ここで、回転速度を１００ｒｐｍに増加させた時の粘度維持率（動的粘度維持率）を測定した結果、比較例３〜比較例６によるコーティング組成物に比べて、実施例１によるコーティング組成物は９８％の優れた動的粘度維持率を示すのを確認することができる。したがって、実施例によるコーティング組成物の場合、コーティングローラーが高速で回転しても粘度低下が発生せず、シガレットペーパーに転移されるコーティング組成物の量が一定に維持されるので、コーティング作業性が向上するのを予測することができる。
コーティング組成物の乾燥速度比較実験
赤外線水分測定器を使用して、１０５℃の高温条件で比較例３および実施例１によるコーティング組成物の時間別溶媒乾燥率を測定した結果を下記表６に示した。
表６を参照すれば、比較例３によるコーティング組成物は３０分が経過してようやく溶媒が全て乾燥された反面、実施例１によるコーティング組成物は２分のみで乾燥が完了したのを見ることができる。したがって、実施例によるコーティング組成物の乾燥性が非常に優れていることが分かり、これによってコーティング作業性が向上し、タバコ製造費用が節減され、製造時間が節約されるのを予測することができる。
コーティング組成物の種類および乾燥条件別生産速度の変化による低発火性能および拡散係数の比較実験
比較例７および実施例４によるタバコ（シガレット）に対して、常温条件（２５℃）と高温条件（２２０℃）でのシガレット（タバコ）生産速度変化による低発火性能および拡散係数を測定した結果を下記表７および表８に示した。
ここで、低発火性能は、ＩＳＯ−１２８６３燃焼性向（Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｙ）の測定方法でろ過紙１０枚上に置かれたタバコの消火率を示す。
表７を参照すれば、高温乾燥条件で、比較例７によるタバコの場合、生産速度が２０００ｃｐｍ（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）から１００００ｃｐｍに高まる間に低発火性能が減少したが、実施例４によるタバコの場合には低発火性能がそのまま維持された。
また、常温乾燥条件で、比較例７によるシガレットの場合、シガレットペーパー上のコーティング部位が乾燥されないことによって４０００ｃｐｍ以上の生産速度ではシガレット生産が不可能であって低発火性能を測定することができなかったが、実施例４によるタバコの場合には低発火性能がそのまま維持された。
したがって、比較例によるタバコの場合には必ず２２０℃以上の高温乾燥工程が必要であるが、実施例によるタバコの場合、コーティング組成物の乾燥性が相対的に非常に優れたことが分かり、常温条件でもシガレット生産速度に関係なく乾燥が可能であるため、生産工程で高温乾燥装備が省略できてコーティング作業性が向上され、タバコ製造費用が節減され、製造時間が節約されるのを予測することができる。
表８を参照すれば、高温乾燥条件で、比較例７によるタバコの場合、生産速度が２０００ｃｐｍから１００００ｃｐｍに高まる間に拡散係数が増加したが、実施例４によるタバコの場合には拡散係数がほとんど同一に維持された。
また、常温乾燥条件で、比較例７によるタバコの場合、シガレットペーパー上のコーティング部位が乾燥されないことによって４０００ｃｐｍ以上の生産速度ではシガレット生産が不可能であって拡散係数を測定することができなかったが、実施例４によるタバコの場合には拡散係数が非常に小幅な上昇をした。
したがって、実施例によるタバコの場合、高温条件および常温条件の全てで、コーティング組成物のコーティング量がシガレット生産速度に関係なく一定に維持されることが分かり、同一水準のコーティング部を含むタバコが生産され、タバコの品質が一定であり、コーティング作業性が向上するのを予測することができる。
コーティング組成物種類別シガレット生産速度によるシガレットの中間消火率の比較実験
比較例７〜比較例１０、そして実施例４によるタバコ（シガレット）に対して、シガレット生産速度変化による中間消火率を測定した結果を下記表９に示した。
ここで、中間消火率は、ＩＳＯ−１２８６３燃焼性向（Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｙ）の測定方法でろ過紙１０枚上に置かれたタバコの消火率を示し、前述の低発火性能と同一な意味として使用できる。
ここで、中間消火率は、ＩＳＯ−１２８６３燃焼性向（Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｙ）の測定方法でろ過紙１０枚上に置かれたタバコの消火率を示し、前述の低発火性能と同一な意味として使用できる。
表９を参照すれば、比較例８、比較例９および比較例１０によるタバコの場合、シガレットの生産速度が上昇するほどコーティングの品質が低下して急激に中間消火率が低くなり、特に９０００ｃｐｍ以上の速度では中間消火が行われないのを見ることができる。反面、実施例４によるタバコの場合にはシガレット生産速度に関係なく中間消火率１００％が維持されるのを見ることができる。
したがって、実施例によるタバコの場合、コーティング作業性に優れ、タバコの生産性が高いことを予測することができる。
シガレットの品質比較実験
比較例７および実施例４によるタバコの品質比較結果を下記の表１０に示した。
中間消火率は、ＩＳＯ−１２８６３燃焼性向測定方法で測定した。一方、ＦＡＳＥ（Ｆｒｅｅ−ａｉｒ ｓｅｌｆ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈ）は喫煙する間に燃焼する傾向を把握する測定方法であって、中間消火率に関するＩＳＯ１２８６３方法と類似しているが、点火したタバコを他の媒介体なしで空気にさらされた状態でのスモルダリング（ｓｍｏｌｄｅｒｉｎｇ）状態で測定した。
中間消火率は、ＩＳＯ−１２８６３燃焼性向測定方法で測定した。一方、ＦＡＳＥ（Ｆｒｅｅ−ａｉｒ ｓｅｌｆ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈ）は喫煙する間に燃焼する傾向を把握する測定方法であって、中間消火率に関するＩＳＯ１２８６３方法と類似しているが、点火したタバコを他の媒介体なしで空気にさらされた状態でのスモルダリング（ｓｍｏｌｄｅｒｉｎｇ）状態で測定した。
表１０を参照すれば、比較例７によるタバコと実施例４によるタバコは対等な水準の中間消火率および煙成分を示した。
但し、スモルダリング（ｓｍｏｌｄｅｒｉｎｇ）状態での消火率を示す自由空気自己消火（ｆｒｅｅａｉｒｓｅｌｆｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈ、ＦＡＳＥ）と関連して、実施例４によるタバコのＦＡＳＥ値が比較例７によるタバコのＦＡＳＥ値に比べて低く示された。これから、実施例によるタバコの場合、比較例によるタバコに比べて、喫煙者が喫煙する途中にタバコが消火される可能性が低くなるということが分かる。
シガレットの官能評価
３０人のパネルを通じて比較例７および実施例４によるタバコの品質を評価して下記表１１に示した。
表１１を参照すれば、比較例７によるタバコと実施例４によるタバコの品質は類似していることが分かった。
アラビアガムおよびマルトースの含量によるコーティング品質評価
アラビアガム、マルトース、エタノール、そして水を含むコーティング組成物の構成成分別含量によるコーティング組成物、これを適用したタバコに対して粘度、拡散係数および中間消火率を評価した結果を下記表１２に示した。
表１２を参照すれば、アラビアガムの含量が１０重量％〜２０重量％であり、マルトースの含量が２０重量％〜４０重量％である場合、そしてアラビアガムの含量が３０重量％であり、マルトースの含量が２０〜４０重量％である場合に拡散係数が０．４未満であり、中間消火率が７５％以上であるのを見ることができる。
前述のアラビアガムとマルトースの含量範囲を逸脱したコーティング組成物の場合には、コーティング組成物の粘度が相対的に過度に低いか過度に高いことによって拡散係数が相対的に高く示されるのを見ることができ、コーティング後に中間消火率が相対的に低い数値を有するのを見ることができる。
これから、アラビアガムの含量が１０重量％〜２０重量％であり、マルトースの含量が２０重量％〜４０重量％である場合、そしてアラビアガムの含量が３０重量％であり、マルトースの含量が２０〜４０重量％である場合、拡散係数が相対的に低くてシガレットペーパーに対するコーティング組成物のコーティング量が増加することによってコーティング作業性が向上でき、低発火性能が向上できるのが分かる。
エタノール含量によるコーティング品質評価
アラビアガム、マルトース、エタノール、そして水を含むコーティング組成物、これを適用したタバコに対してエタノール含量による表面張力および中間消火率を測定した結果を下記表１３に示した。
ここで、表面張力は、それぞれのコーティング組成物を、液滴を作って、固体表面に液滴を置いた後、液滴の形状を用いて測定するＳｅｓｓｉｌｅ Ｄｒｏｐ（液滴）方式で測定された。
表１３を参照すれば、コーティング組成物で、エタノール含量が１５〜３０重量％である場合に中間消火率が相対的に高く、低発火性能に優れるのを確認することができる。
このことから、エタノール含量が１５〜３０重量％である場合、コーティング組成物の低発火性能がさらに向上することが分かり、エタノールがコーティング組成物の表面張力を適切な程度に低めることによってコーティング作業でコーティングローラーとコーティング組成物の親和力を高めることができ、これによってコーティング量が増加でき、コーティング量が一定に維持できてコーティング作業性が向上できるのが分かる。
以上で、本願発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本願発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の特許請求の範囲で定義している本願発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態も本願発明の権利範囲に属するのである。
Claims (11)
- 低発火性シガレットペーパー（ｌｏｗ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｙ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｐａｐｅｒ）のコーティング組成物であって、
該コーティング組成物は、
アラビアガム（ａｒａｂｉｃ ｇｕｍ）１０重量％〜３０重量％、
マルトース（ｍａｌｔｏｓｅ）２５重量％〜３５重量％、
エタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）１５重量％〜３０重量％、および
水１０重量％〜４０重量％
を含んでなり、
前記コーティング組成物の粘度は１００ｃＰｓ以上、１０００ｃＰｓ未満であり、
２℃、Ｓｐｉｎｄｌｅ回転２０ｒｐｍの条件で、前記コーティング組成物の粘度は６ヶ月間維持されるとともに、
常温条件で、前記コーティング組成物は乾燥された、低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物。 - 前記低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物の回転速度が約２０ｒｐｍから１００ｒｐｍに増加する場合の動的粘度維持率が８４％以上である、請求項１に記載の低発火性シガレットペーパーのコーティング組成物。
- シガレットカラム部（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｃｏｌｕｍｎ ｐｏｒｔｉｏｎ）、および
前記シガレットカラム部を巻回しており、コーティング組成物が乾燥されて形成されたコーティング部（ｃｏａｔｉｎｇ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含む低発火性シガレットペーパー
を含み、
前記コーティング組成物は、アラビアガム（ａｒａｂｉｃ ｇｕｍ）１０重量％〜３０重量％、マルトース（ｍａｌｔｏｓｅ）２５重量％〜３５重量％、エタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）１５重量％〜３０重量％、および水１０重量％〜４０重量％を含み、
前記コーティング組成物の粘度は１００ｃＰｓ以上、１０００ｃＰｓ未満であり、
２℃、Ｓｐｉｎｄｌｅ回転２０ｒｐｍの条件で、前記コーティング組成物の粘度は６ヶ月間維持されるとともに、
常温条件で、前記コーティング組成物は乾燥された、タバコ。 - シガレットフィルター部（ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｆｉｌｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）をさらに含む、請求項３に記載のタバコ。
- 前記シガレットフィルター部は、少なくとも一つのフィルター部材（ｆｉｌｔｅｒ ｍｅｍｂｅｒ）を含む、請求項４に記載のタバコ。
- 前記シガレットフィルター部は、吸着剤および香味剤を少なくとも一つ含む、請求項５に記載のタバコ。
- コーティング組成物を製造する段階、
シガレットペーパーの一面に前記コーティング組成物をコーティングして排出する段階、および
前記コーティング組成物がコーティングされたシガレットペーパーを加熱乾燥してバンド（ｂａｎｄ）形態のコーティング部を形成することによって低発火性シガレットペーパーを製造する段階
を含み、
前記コーティング組成物は、アラビアガム（ａｒａｂｉｃ ｇｕｍ）１０重量％〜３０重量％、マルトース（ｍａｌｔｏｓｅ）２５重量％〜３５重量％、エタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）１５重量％〜３０重量％、および水１０重量％〜４０重量％を含み、
前記コーティング組成物の粘度は１００ｃＰｓ以上、１０００ｃＰｓ未満であり、
２℃、Ｓｐｉｎｄｌｅ回転２０ｒｐｍの条件で、前記コーティング組成物の粘度は６ヶ月間維持されるとともに、
常温条件で、前記コーティング組成物は乾燥された、
低発火性シガレットペーパーの製造方法。 - 前記コーティング組成物を製造する段階は、
前記アラビアガム、前記マルトース、前記エタノールおよび前記水の重量をそれぞれ測定する秤量段階、および
前記アラビアガム、前記マルトース、前記エタノールおよび前記水を混合する配合段階を含む、請求項７に記載の低発火性シガレットペーパーの製造方法。 - 前記配合段階は、
前記エタノールおよび前記水を混合して分散媒を製造する段階、
前記マルトースを前記分散媒に分散させる第１分散段階、
前記アラビアガムを前記分散媒に分散させる第２分散段階、
前記第２分散段階を経た組成物を２５０ｒｐｍ〜３５０ｒｐｍの速度で回転させる１次均質化段階、および
前記１次均質化段階を経た組成物を４０℃以下に制御しながら、１５０ｒｐｍ〜２５０ｒｐｍの速度で回転させる２次均質化段階
を含む、請求項８に記載の低発火性シガレットペーパーの製造方法。 - 前記第１分散段階で、前記マルトースの単位分散量は１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎであり、回転速度は１７０００ｒｐｍ〜２００００ｒｐｍであり、
前記第２分散段階で、前記アラビアガムの単位分散量は１０ｇ／Ｌ／ｍｉｎ〜２０ｇ／Ｌ／ｍｉｎであり、回転速度は１７０００ｒｐｍ〜２００００ｒｐｍである、請求項９に記載の低発火性シガレットペーパーの製造方法。 - 前記コーティング部は二つ以上であり、前記二つ以上のコーティング部は互いに離隔されている、請求項７に記載の低発火性シガレットペーパーの製造方法。
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